Разработка более продуктивной кукурузы для будущего климата

Международная группа исследователей обнаружила, что можно повысить продуктивность кукурузы, воздействуя на фермент, ответственный за захват CO₂ из атмосферы.

Кукуруза — основной продукт питания для миллиардов людей. Ежегодно её выращивают больше, чем риса или пшеницы.

Исследователи разработали трансгенную кукурузу, которая производит больше Rubisco — ключевого фермента фотосинтеза. В результате растение демонстрирует улучшенный фотосинтез и рост, что потенциально может повысить устойчивость к экстремальным условиям.

• Проблема: Ожидаемые изменения климата угрожают глобальной продовольственной безопасности. Существует острая необходимость в новых высокоурожайных и адаптированных культурах.
• Особенность C4-растений: Кукуруза, как и сорго, использует более эффективный C4-путь фотосинтеза (в отличие от пшеницы и риса с C3-путем). C4-растения лучше приспособлены к жаре и засухе, обладают повышенной эффективностью использования воды и составляют 20–25% продуктивности суши.
• Роль Rubisco: Этот фермент отвечает за превращение CO₂ в органические соединения. В C4-растениях он работает быстрее и требует меньше азота.
• Результат эксперимента: Увеличение содержания Rubisco в клетках кукурузы привело к повышению усвоения CO₂ и биомассы на 15%. Это доказывает, что даже у высокопродуктивных C4-культур есть потенциал для улучшения.

Следующим шагом станут полевые испытания, чтобы проверить результаты в реальных условиях.

Исследование опубликовано в журнале Nature Plants.